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JP2003037325A - 発光モジュール及び発光モジュールの組み立て方法 - Google Patents

発光モジュール及び発光モジュールの組み立て方法

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JP2003037325A
JP2003037325A JP2001224913A JP2001224913A JP2003037325A JP 2003037325 A JP2003037325 A JP 2003037325A JP 2001224913 A JP2001224913 A JP 2001224913A JP 2001224913 A JP2001224913 A JP 2001224913A JP 2003037325 A JP2003037325 A JP 2003037325A
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conductive
laser diode
diode bar
light emitting
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Hirobumi Suga
博文 菅
Kazunori Kuroyanagi
和典 黒柳
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Hamamatsu Photonics KK
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    • H10W72/5522

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 構造を簡略化することによって耐久性を高め
ると共に、製造コストの削減を図ること、及びレーザダ
イオードバーの大出力化、積層化に対応すること。 【解決手段】 レーザダイオードバー3と、レーザダイ
オードバー3に並設された絶縁板4と、レーザダイオー
ドバー3の一端面に設けられた導電性プレート6と、絶
縁板4に設けられ、導電性プレート6に当接する導電ブ
ロック7とを備える構成を採る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、レーザダイオード
バーを備える発光モジュール及び発光モジュールの組み
立て方法に関する。
【0002】
【従来の技術】図11は、第1の従来例に係る発光モジ
ュールの斜視図である。なお、以下の説明では、図面
中、X方向を前側、Y方向を上側とする。図11に示す
ように、導電性を有するサブマウントベース111の上
面に、出射面上に複数のレーザ出射点が設けられたレー
ザダイオードバー112を半田により接合し、さらに、
レーザダイオードバー112の上面にアッパープレート
113を半田により接合している。アッパープレート1
13の上面には、破線で示すように、通電用電極を設置
する通電用電極設置部113aが設けられている。
【0003】上記のような発光モジュールでは、より大
出力を得る為に図11のY方向に、複数の発光モジュー
ルを積層して用いることがある。上記発光モジュールを
積層する場合、上段の発光モジュールと下段の発光モジ
ュールとは、図示しない導電性ヒートシンクを介して積
層される。しかしながら、アッパープレートの通電用電
極をヒートシンクに半田接合する際に、Y方向、または
Y方向と逆の方向から加圧された状態で半田により接合
される為、レーザダイオードバー112に圧縮力が加わ
って、レーザダイオードバー112の性能に悪影響が出
るという問題がある。
【0004】このような問題点を解決するため、第2,
3の従来例により、レーザダイオードバーに圧縮力が加
わることを回避する技術が提案されている。
【0005】図12は、第2の従来例に係る発光モジュ
ールの斜視図である。図12に示すように、サブマウン
トベース121の上面に、レーザダイオードバー122
と絶縁板123とを並べて半田により接合し、さらに、
絶縁板123の上面にアッパープレート124を半田に
より接合している。また、レーザダイオードバー122
とアッパープレート124とを、金線125を用いてワ
イヤボンディングし導通をとっている。アッパープレー
ト124の上面には、破線で示すように、通電用電極を
設置する通電用電極設置部124aが設けられている。
【0006】また、図13は、第3の従来例に係る発光
モジュールの斜視図である。図13に示すように、サブ
マウントベース131の上面に、レーザダイオードバー
132と絶縁板133とを並べて半田により接合し、さ
らに、レーザダイオードバー132と絶縁板133の上
面を被うようにアッパープレート134を半田により接
合している。アッパープレート134の上面の絶縁板1
33の直上に当たる部分には、破線で示すように、通電
用電極を設置する通電用電極設置部134aが設けられ
ている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】第2の従来例に係る発
光モジュールでは、アッパープレートの通電用電極をヒ
ートシンクに半田接合する際、レーザダイオードバー1
12に圧縮力が加わらないため、レーザダイオードバー
112の性能に悪影響が出ることはない。しかしなが
ら、レーザダイオードバー122とアッパープレート1
24とをワイヤボンディングする金線125の径を、あ
まり大きくすることができないため、レーザダイオード
バー122に供給できる電流が制限されるという問題が
ある。また、各レーザダイオード毎に金線125の接続
が必要となり、製造工程が増えると共に装置の構造が複
雑化し、コストが上昇するという問題点がある。さら
に、断線が生じることがあり、故障の可能性も高くなっ
てしまう。
【0008】また、第3の従来例に係る発光モジュール
でもアッパープレートの通電用電極をヒートシンクに半
田接合する際にレーザダイオードバー112に圧縮力が
加わらないため、レーザダイオードバー112の性能に
悪影響が出ることはない。しかしながら、レーザダイオ
ードバー132の厚さと絶縁板133の厚さを同一にし
なければならない。図14(a)は、レーザダイオード
バー132の厚さが絶縁板133の厚さよりも薄い場合
の第1の接合状態を示す側面図であり、図14(b)
は、レーザダイオードバー132の厚さが絶縁板133
の厚さよりも厚い場合の第1の接合状態を示す断面図で
ある。また、図15(a)は、レーザダイオードバー1
32の厚さが絶縁板133の厚さよりも薄い場合の第2
の接合状態を示す断面図であり、図15(b)は、レー
ザダイオードバー132の厚さが絶縁板133の厚さよ
りも厚い場合の第2の接合状態を示す断面図である。図
14(a)及び同(b)に示すように接合されると、ア
ッパープレート134が傾斜して接合されるため、レー
ザダイオードバー132及び絶縁板133との間に隙間
が生じる。これにより、均一に半田で接合することがで
きず、大電流を供給することができない。また、図15
(a)及び同(b)に示すように接合されると、それぞ
れ、レーザダイオードバー132及び絶縁板133の上
面に隙間が生じる。その結果、均一に半田で接合するこ
とができず、大電流を供給することができない。
【0009】さらに、図14(a)、同(b)及び図1
5(b)に示すように接合されると、アッパープレート
134の上面における絶縁板133側の破線で囲まれた
部分134aに通電用電極を設置したとしても、積層化
する場合、レーザダイオードバー132に荷重が加わ
る。その結果、レーザダイオードバー132に歪みが発
生し、レーザダイオードバー132の性能に悪影響が出
るという問題がある。
【0010】さらに、近年特にレーザダイオードバーの
大出力化、積層化が求められており、これらに対応する
レーザダイオードバーの発光モジュールが求められてい
る。
【0011】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たものであり、構造を簡略化することによって耐久性を
高めると共に、製造コストの削減を図ることを目的とす
る。また、レーザダイオードバーの大出力化、積層化に
対応することができる発光モジュール及び発光モジュー
ルの組み立て方法を提供することを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の発光モジ
ュールの発明は、レーザダイオードバーと、レーザダイ
オードバーに並設された絶縁板と、レーザダイオードバ
ーの一端面に設けられた導電性プレートと、絶縁板に設
けられ、導電性プレートに当接する導電ブロックとを備
える構成を採る。
【0013】このように、導通に金線を用いず、導電性
プレート及び導電ブロックを用いているため、構造を簡
略化することができ、耐久性が高まると共に、製造コス
トの削減を図ることができる。また、導電性プレートを
レーザダイオードバーの一端面(上面)のみに配置する
ことで、導電性プレートがレーザダイオードバーの上面
で傾いたりすることなく、均一に半田等で接合される。
これにより、大電流を供給することができ、レーザダイ
オードバーの大出力化に対応することができる。さら
に、導電ブロックを導電性プレートに当接するように絶
縁板上に配置することで、導電ブロックの絶縁板と反対
側の面に通電用電極を設置したり、複数の発光モジュー
ルを積層しても、レーザダイオードバーに圧縮力が加わ
ることを回避することができる。
【0014】請求項2記載の発光モジュールの発明は、
レーザダイオードバーと、絶縁板と、レーザダイオード
バー及び絶縁板が載置されるサブマウントベースと、レ
ーザダイオードバーのサブマウントベースと反対側の面
に設けられた導電性プレートと、絶縁板のサブマウント
ベースと反対側の面に設けられ、導電性プレートに当接
する導電ブロックとを備え、導電ブロックのサブマウン
トベースと反対側の端部からサブマウントベースまでの
距離は、導電性プレートのサブマウントベースと反対側
の端部からサブマウントベースまでの距離よりも大きい
構成を採る。
【0015】このように、導電ブロックのサブマウント
ベースと反対側の端部からサブマウントベースまでの距
離は、導電性プレートのサブマウントベースと反対側の
端部からサブマウントベースまでの距離よりも大きいの
で、導電ブロックのサブマウントベースと反対側の面に
他のサブマウントベースを設置し、発光モジュールの積
層化を図ることが可能となる。また、導通に金線を用い
ず、導電性プレート及び導電ブロックを用いているた
め、構造を簡略化することができ、耐久性が高まると共
に、製造コストの削減を図ることができる。また、導電
性プレートをレーザダイオードバーの一端面(上面)の
みに配置することで、導電性プレートがレーザダイオー
ドバーの上面で傾いたりすることなく、均一に半田等で
接合される。これにより、大電流を供給することがで
き、レーザダイオードバーの大出力化に対応することが
できる。さらに、導電ブロックを導電性プレートに当接
するように絶縁板上に配置することで、導電ブロックの
絶縁板と反対側の面に通電用電極を設置したり、複数の
発光モジュールを積層しても、レーザダイオードバーに
圧縮力が加わることを回避することができる。
【0016】請求項3記載の発明は、請求項1又は請求
項2記載の発光モジュールにおいて、導電性プレートと
導電ブロックとが当接する部位に溝が形成されるよう
に、導電性プレート及び導電ブロックの少なくとも一方
に、絶縁板に対して鋭角に傾く傾斜面が設けられている
構成を採る。
【0017】この構成により、導電性プレートと導電ブ
ロックとが当接する部位に溝が形成されるので、半田等
を用いて両者を簡単に接合することが可能となる。ま
た、導電性プレートは、導電ブロックと当接しているた
め、半田等が凝固して収縮する際に、水平方向に位置が
ずれることがない。そのため、レーザダイオードバーに
歪みが発生することはない。
【0018】請求項4記載の発明は、請求項1又は請求
項2記載の発光モジュールにおいて、導電性プレート
は、一端がレーザダイオードバーを有する面と反対の方
向に折れ曲がった曲折部を備え、導電ブロックは、導電
性プレートの曲折部と当接する部位に絶縁板に対して鋭
角に傾く傾斜面を備える構成を採る。
【0019】このように、曲折部を有する導電性プレー
トを用いることによって、製造コストの削減を図ること
ができる。また、大電流を供給することを妨げず、レー
ザダイオードバーの大出力化に対応することができる。
さらに、導電性プレートに可撓性を有する金属や熱処理
された無酸素銅板を用いれば、積層等により導電ブロッ
クに荷重が加わり絶縁板が圧縮されても、導電性プレー
トが変形してその変位を吸収するので、レーザダイオー
ドバーに歪みが発生することはない。したがって、絶縁
板にAlN等の剛体でなく、シリコンゴム、ウレタンゴ
ム等の弾性体も用いることができる。
【0020】請求項5記載の発明は、請求項1又は請求
項2記載の発光モジュールにおいて、導電ブロックは、
導電性プレートと当接する部位に断面がL字状の開口部
を備えている構成を採る。
【0021】このように、導電ブロックは、導電性プレ
ートと当接する部位に断面がL字状の開口部を備えてい
るので、概略長方形の導電性プレートを容易に接合する
ことが可能となる。導電性プレートに可撓性を有する金
属や熱処理された無酸素銅板を用いれば、積層等により
導電ブロックに荷重が加わり絶縁板が圧縮されても、導
電性プレートが変形してその変位を吸収するので、レー
ザダイオードバーに歪みが発生することはない。したが
って、絶縁板にAlN等の剛体でなく、シリコンゴム、
ウレタンゴム等の弾性体も用いることができる。
【0022】請求項6記載の発明は、請求項1又は請求
項2記載の発光モジュールにおいて、導電性プレート
は、一端に断面が逆U字状の湾曲部を備え、導電ブロッ
クは、絶縁板と反対側の面に凹部を備え、湾曲部の端部
と凹部とが当接する構成を採る。
【0023】このように、一端に断面が逆U字状の湾曲
部を備えた導電性プレートを用いることによって、導電
性プレートの製造コストの削減を図ることができる。ま
た、大電流を供給することを妨げず、レーザダイオード
バーの大出力化に対応することができる。導電性プレー
トに可撓性を有する金属や熱処理された無酸素銅板を用
いれば、積層等により導電ブロックに荷重が加わり絶縁
板が圧縮されても、導電性プレートが変形してその変位
を吸収するので、レーザダイオードバーに歪みが発生す
ることはない。特に、導電性プレートは、一端が逆U字
状に成形されているため、この性質が大きい。したがっ
て、絶縁板にAlN等の剛体でなく、シリコンゴム、ウ
レタンゴム等の弾性体を用いることができる。
【0024】請求項7記載の発光モジュールの組み立て
方法の発明は、レーザダイオードバーと絶縁板とを並設
する工程と、レーザダイオードバーの一端面に導電性プ
レートを設置する工程と、導電性プレートに当接するよ
うに導電ブロックを絶縁板に設ける工程とを含む構成を
採る。
【0025】請求項8記載の発明は、請求項7記載の発
光モジュールの組み立て方法において、レーザダイオー
ドバー及び絶縁板を、サブマウントベース上に設ける工
程を含む構成を採る
【0026】このように、導通に金線を用いず、導電性
プレート及び導電ブロックを用いているため、構造を簡
略化することができ、耐久性が高まると共に、製造コス
トの削減を図ることができる。また、導電性プレートを
レーザダイオードバーの一端面(上面)のみに配置する
ことで、導電性プレートがレーザダイオードバーの上面
で傾いたりすることなく、均一に半田等で接合される。
これにより、大電流を供給することができ、レーザダイ
オードバーの大出力化に対応することができる。さら
に、導電ブロックを導電性プレートに当接するように絶
縁板上に配置することで、導電ブロックの絶縁板と反対
側の面に通電用電極を設置したり、複数の発光モジュー
ルを積層しても、レーザダイオードバーに圧縮力が加わ
ることを回避することができる。
【0027】請求項9記載の発明は、請求項7又は請求
項8記載の発光モジュールの組み立て方法において、導
電性プレートと導電ブロックとが当接する部位に溝が形
成されるように、導電性プレート及び導電ブロックの少
なくとも一方に、絶縁板に対して鋭角に傾く傾斜面を設
ける工程を含む構成を採る。
【0028】この構成により、導電性プレートと導電ブ
ロックとが当接する部位に溝が形成されるので、半田等
を用いて両者を簡単に接合することが可能となる。ま
た、導電性プレートは、導電ブロックと当接しているた
め、半田等が凝固して収縮する際に、水平方向に位置が
ずれることがない。そのため、レーザダイオードバーに
歪みが発生することはない。
【0029】請求項10記載の発明は、請求項7又は請
求項8記載の発光モジュールの組み立て方法において、
導電性プレートの一端に、レーザダイオードバーを有す
る面と反対の方向に折れ曲がる曲折部を設ける工程と、
導電ブロックの導電性プレートの曲折部と当接する部位
に、絶縁板に対して鋭角に傾く傾斜面を設ける工程とを
含む構成を採る。
【0030】このように、曲折部を有する導電性プレー
トを用いることによって、製造コストの削減を図ること
ができる。また、大電流を供給することを妨げず、レー
ザダイオードバーの大出力化に対応することができる。
さらに、導電性プレートに可撓性を有する金属や熱処理
された無酸素銅板を用いれば、積層等により導電ブロッ
クに荷重が加わり絶縁板が圧縮されても、導電性プレー
トが変形してその変位を吸収するので、レーザダイオー
ドバーに歪みが発生することはない。したがって、絶縁
板にAlN等の剛体でなく、シリコンゴム、ウレタンゴ
ム等の弾性体も用いることができる。
【0031】請求項11記載の発明は、請求項7又は請
求項8記載の発光モジュールの組み立て方法において、
導電ブロックの導電性プレートと当接する部位に断面が
L字状の開口部を設ける工程を含む構成を採る。
【0032】このように、導電ブロックは、導電性プレ
ートと当接する部位に断面がL字状の開口部を備えてい
るので、概略長方形の導電性プレートを容易に接合する
ことが可能となる。導電性プレートに可撓性を有する金
属や熱処理された無酸素銅板を用いれば、積層等により
導電ブロックに荷重が加わり絶縁板が圧縮されても、導
電性プレートが変形してその変位を吸収するので、レー
ザダイオードバーに歪みが発生することはない。したが
って、絶縁板にAlN等の剛体でなく、シリコンゴム、
ウレタンゴム等の弾性体も用いることができる。
【0033】請求項12記載の発明は、請求項7又は請
求項8記載の発光モジュールの組み立て方法において、
導電性プレートの一端に、断面が逆U字状の湾曲部を設
ける工程と、導電ブロックの絶縁板と反対側の面に凹部
を設ける工程と、湾曲部の端部と凹部とを係合させる工
程とを含む構成を採る。
【0034】このように、一端に断面が逆U字状の湾曲
部を備えた導電性プレートを用いることによって、導電
性プレートの製造コストの削減を図ることができる。ま
た、大電流を供給することを妨げず、レーザダイオード
バーの大出力化に対応することができる。導電性プレー
トに可撓性を有する金属や熱処理された無酸素銅板を用
いれば、積層等により導電ブロックに荷重が加わり絶縁
板が圧縮されても、導電性プレートが変形してその変位
を吸収するので、レーザダイオードバーに歪みが発生す
ることはない。したがって、絶縁板にAlN等の剛体で
なく、シリコンゴム、ウレタンゴム等の弾性体も用いる
ことができる。特に、導電性プレートは、一端が逆U字
状に成形されているため、この性質が大きい。したがっ
て、絶縁板にAlN等の剛体でなく、シリコンゴム、ウ
レタンゴム等の弾性体を用いることができる。
【0035】請求項13記載の発明は、請求項12記載
の発光モジュールの組み立て方法において、湾曲部の端
部と凹部とを係合させる工程は、導電ブロックを絶縁板
上に設置した後、湾曲部を凹部方向に加圧する工程、又
は凹部を湾曲部の端部に当接させた後、導電ブロックを
絶縁板上に設置する工程のいずれか一方を含む構成を採
る。
【0036】このように、あらかじめ導電ブロックを絶
縁板上に設置した後、湾曲部を凹部方向に加圧すること
によって、また、凹部を湾曲部の端部に当接させた後、
導電ブロックを絶縁板上に設置することによって、容易
に湾曲部の端部と凹部とを係合させることが可能とな
る。
【0037】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態について説明する。なお、各図において同一要
素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。ま
た、図面の寸法比率は、説明のものと必ずしも一致して
いない。以下の説明では、図面中、X方向を前側、Y方
向を上側とする。
【0038】(実施の形態1)本発明の実施の形態1に
ついて、図1から図3を参照して説明する。図1は、実
施の形態1に係る発光モジュール1の斜視図であり、X
方向を前側とする。図2は、図1におけるA−A線で切
断した断面図であり、図3は、導電ブロック接合前の状
態を示す断面図である。
【0039】これらの図に示すように、サブマウントベ
ース2の上面には、レーザダイオードバー3と絶縁板4
とが隙間5を空けて並設され、各々半田により接合され
ている。ここでサブマウントベース2はレーザダオード
バー3からの発熱を十分放熱し、かつレーザダイオード
バー3と電気的に接続する為に、熱伝導性に優れ、かつ
導電性を有する材料、例えば銅、銅タングステン、モリ
ブデン等からなる構成される。また、レーザダイオード
バー3の上面には、例えば、銅等からなる導電性プレー
トとしてのアッパープレート6が半田により接合されて
いる。さらに、銅等からなる導電ブロック7が、絶縁板
4の上面にアッパープレート6と当接するように設置さ
れ、半田により接合されている。
【0040】サブマウントベース2は、上面から見た場
合、左右幅が前後幅に対して長寸となる概略長方形をな
しており、左右幅はレーザダイオードバー3の左右幅と
概略同一である。また、サブマウントベース2は、図示
しないヒートシンク等の上に半田により接合される。
【0041】レーザダイオードバー3は、複数のレーザ
ダイオードが連接された、出射面上に複数のレーザ出射
点が設けられた構造を有し、X方向にレーザ光を出射す
る。
【0042】絶縁板4は、上面から見た場合、左右幅が
前後幅に対して長寸となる概略長方形をなしており、左
右幅はレーザダイオードバー3の左右幅と概略同一であ
る。また、高さはレーザーダイオードバー3の高さに対
して低寸となっている。
【0043】アッパープレート6は、上面から見た場
合、左右幅が前後幅に対して長寸となる概略長方形をな
している。左右幅はレーザダイオードバー3の左右幅と
概略同一であり、前後幅は、レーザダイオードバー3及
び隙間5の前後幅を合わせたものに対して長寸となって
いる。アッパプレート6は、前端面がレーザダイオード
バー3の前端面に概略そろえて設置されているので、後
端面6aは、隙間5を超えて絶縁板4上に突出してい
る。また、アッパープレート6には、上面から後端面6
aにわたって、切欠かれて形成された傾斜面6bが設け
られている。傾斜面6bの左右幅は、アッパープレート
6の左右幅に対して短寸となっている。
【0044】導電ブロック7は、上面から見た場合、左
右幅が前後幅に対して長寸となる概略長方形をなしてい
る。左右幅はレーザダイオードバー3の左右幅と概略同
一であり、前後幅は絶縁板4の左右幅に対して短寸とな
っている。また、導電ブロック7には、上面から前端面
7aにわたって切欠かれて形成された傾斜面7bが設け
られている。さらに、導電ブロック7を絶縁板4の上面
に設置したときに、導電ブロック7の上面の高さはアッ
パープレート6の上面の高さよりも高く、導電ブロック
7の傾斜面7bの下端の高さは、前記アッパープレート
6に設けられた傾斜面6bの下端の高さと概略同一とな
っている。また、傾斜面7bの左右幅は、傾斜面6bの
左右幅と概略同一である。
【0045】次に、図2及び図3を参照して、導電ブロ
ック7の接続方法について説明する。図3に示すよう
に、導電ブロック7は、前端面7aを矢印Aの方向に向
けて、当該前端面7aがアッパープレート6の後端面6
aに当接するように、絶縁板4の上面に設置される。こ
れにより、傾斜面6bと傾斜面7bとで、左右方向にわ
たって断面V字状の半田溜り8が形成される。
【0046】このとき、予め絶縁板4の上面及び導電ブ
ロック7の下面に、半田を蒸着しておく。この半田の融
点は、サブマウントベース2,レーザダイオードバー
3,絶縁板4及びアッパープレート6を接合する際に用
いた半田の融点よりも低いことはもちろんである。な
お、絶縁板4の上面と導電ブロック7の下面とを、接着
剤により固定することも可能である。この場合、半田9
の融点に耐える接着剤が必要であるが、Si系の接着剤
であれば満足される。
【0047】次に、図2に示すように、半田溜り8に、
前記の蒸着した半田と概略同一の融点を持つ半田9を挿
入し、加熱して導電ブロック7の接合を行う。このとき
アッパープレート6は、その後端面6aにおいて導電ブ
ロック7の前端面7aと当接しているため、半田9が凝
固して収縮する際に、水平方向に位置がずれることがな
い。そのため、レーザダイオードバー3に歪みが発生す
ることはない。なお、半田9は、球,線,箔等いずれの
形状でも良い。
【0048】このように、導通に金線を用いず、アッパ
ープレート6及び導電ブロック7を用いているため、構
造を簡略化することができ耐久性が高まると共に、製造
コストの削減を図ることができる。また、アッパープレ
ート6をレーザダイオードバー3の上面のみに配置する
ことで、アッパープレート6がレーザダイオードバー3
の上面で傾いたりすることなく、均一に半田で接合され
る。これにより、大電流を供給することができ、レーザ
ダイオードバー3の大出力化に対応することができる。
さらに、導電ブロック7を絶縁板4の上面に配置するこ
とで、導電ブロック7の上面に通電用電極を設置した
り、複数の発光モジュール1を積層しても、レーザダイ
オードバー3に圧縮力が加わることを回避することがで
きる。
【0049】(実施の形態2)次に、本発明の実施の形
態2について、図4を参照して説明する。図4は、第2
の実施の形態に係る発光モジュール10の断面図であ
る。図1に示される実施の形態1と異なる点は、アッパ
ープレートの形状である。
【0050】アッパープレート16は、後端を概略90
度上方に曲げられ、左右方向にわたって断面L字状に成
形された金属板であり、左右幅は導電ブロック7の傾斜
面7bの左右幅に対して短寸となっている。また、アッ
パープレート16の下面の高さは導電ブロック7の傾斜
面7bの下端の高さよりも高くなっており、後端縁の高
さは導電ブロック7の上面の高さより低くなっている。
【0051】図4に示すように、導電ブロック7は、傾
斜面7bがアッパープレート16の折り曲げ部と当接す
るように絶縁板4の上面に設置され、これにより、半田
溜り18が形成される。次に、当該半田溜り18に半田
9を挿入し、加熱して導電ブロック7の接合を行う。
【0052】このように、断面L字状に成形された金属
板のアッパープレート16を用いることによって、さら
に、アッパープレートの製造コストの削減を図ることが
できる。また、金属板であるから大電流を供給すること
を妨げず、レーザダイオードバー3の大出力化に対応す
ることができる。さらに、アッパープレート16に可撓
性を有する金属や熱処理された無酸素銅板を用いれば、
積層等により導電ブロック7に荷重が加わり絶縁板4が
圧縮されても、アッパープレート16が変形してその変
位を吸収するので、レーザダイオードバー3に歪みが発
生することはない。したがって、絶縁板4にAlN等の
剛体でなく、シリコンゴム、ウレタンゴム等の弾性体を
用いることができる。
【0053】(実施の形態3)次に、本発明の実施の形
態3について、図5及び図6を参照して説明する。図5
は、実施の形態3に係る発光モジュール20の断面図で
あり、図6は、半田溶融時の状態を示す断面図である。
図1に示される実施の形態1と異なる点は、アッパープ
レートの形状と導電ブロックの形状及びそれらの接続方
法である。
【0054】図5に示すように、アッパープレート26
は、上面から見た場合、左右幅が前後幅に対して長寸と
なる概略長方形をなした金属板であり、左右幅は、後述
する導電ブロック27の壁面27aの左右幅に対して短
寸となっている。
【0055】導電ブロック27は、上面から見た場合、
左右幅が前後幅に対して長寸となる概略長方形をなして
いる。左右幅はレーザダイオードバー3の左右幅と概略
同一であり、前後幅は絶縁板4の前後幅と概略同一であ
る。また、導電ブロック27は、上面から前端面にわた
って、概略鉛直な壁面27aと概略水平な底面27bか
らなる切欠き部27cを有する。さらに、導電ブロック
27を絶縁板4の上面に設置したときに、導電ブロック
27の底面27bの高さは前記アッパープレート26の
下面の高さよりも低くなっており、導電ブロック27の
上面の高さは前記アッパープレート26の上面の高さよ
りも高くなっている。
【0056】次に、図6により、導電ブロック27の接
続方法について説明する。図6に示すように、導電ブロ
ック27を、壁面27aがアッパープレート26の後端
縁と当接するように絶縁板4の上面に設置し、レーザダ
イオードバー3を上方にして発光モジュール20を傾斜
した状態で保持する。これにより、半田溜り28が形成
される。次に、当該半田溜り28に半田9を挿入し、加
熱して導電ブロック27の接合を行う。
【0057】このように、概略長方形の金属板のアッパ
ープレート26を用いることによって、さらに、アッパ
ープレートの製造コストの削減を図ることができる。ま
た、金属板であるから大電流を供給することを妨げず、
レーザダイオードバー3の大出力化に対応することがで
きる。さらに、アッパープレート26に可撓性を有する
金属や熱処理された無酸素銅板を用いれば、積層等によ
り導電ブロック27に荷重が加わり絶縁板が圧縮されて
も、アッパープレート26が変形してその変位を吸収す
るので、レーザダイオードバー3に歪みが発生すること
はない。したがって、絶縁板4にAlN等の剛体でな
く、シリコンゴム、ウレタンゴム等の弾性体を用いるこ
とができる。
【0058】(実施の形態4)次に、本発明の実施の形
態4について、図7及び図8を参照して説明する。図7
は、実施の形態4に係る発光モジュール30の断面図で
あり、図8は、アッパープレート変形前の状態を示す断
面図である。図1に示される実施の形態1と異なる点
は、アッパープレートの形状と導電ブロックの形状及び
それらの接続方法である。
【0059】図7に示すように、アッパープレート36
は、後端を左右方向にわたって断面逆U字状に成形され
た金属板であり、左右幅は、後述する導電ブロック37
の凹部37aの底面37bに対して短寸となっている。
【0060】導電ブロック37は、上面から見た場合、
左右幅が前後幅に対して長寸となる概略長方形をなして
いる。左右幅はレーザダイオードバー3の左右幅と概略
同一であり、前後幅は絶縁板4の前後幅と概略同一であ
る。また、導電ブロック37は、前面側に、凹部37a
を有する。凹部37aの底面37bは概略水平であり、
前記アッパープレート36の後端縁の高さよりも低くな
っている。
【0061】次に、図8により、導電ブロック37の接
続方法について説明する。図8に示すように、導電ブロ
ック37を絶縁板4の上面に設置する。次に、アッパー
プレート36の逆U字部に矢印方向の概略鉛直下向きに
荷重を加え、アッパープレート36の後端縁が導電ブロ
ック37の凹部37aの底面37bに当接するように変
形させる。これにより、図7に示すように、半田溜り3
8が形成される。このとき、アッパープレート36の逆
U字部の頂点36aの高さは、導電ブロック37の上面
の高さよりも低くなっている。次に、半田溜り38に半
田9を挿入し、加熱して導電ブロック37の接合を行
う。
【0062】このように、後端が断面逆U字状に成形さ
れた金属板のアッパープレート36を用いることによっ
て、さらに、アッパープレートの製造コストの削減を図
ることができる。また、金属板であるから大電流を供給
することを妨げず、レーザダイオードバー3の大出力化
に対応することができる。さらに、アッパープレート3
6に可撓性を有する金属や熱処理された無酸素銅板を用
いれば、積層等により導電ブロック37に荷重が加わり
絶縁板4が圧縮されても、アッパープレート36が変形
してその変位を吸収するので、レーザダイオードバー3
に歪みが発生することはない。特に、アッパープレート
36は、後端が逆U字状に成形された金属板であるた
め、この性質が大きい。したがって、絶縁板4にAlN
等の剛体でなく、シリコンゴム、ウレタンゴム等の弾性
体を用いることができる。
【0063】(実施の形態5)次に、本発明の実施の形
態5について、図9及び図10を参照して説明する。図
9は、実施の形態5に係る発光モジュール40の断面図
であり、図10は、導電ブロック37の接続の状態を示
す断面図である。図7に示される実施の形態4と異なる
点は、アッパープレートの形状と絶縁板の形状及びアッ
パープレートと導電ブロックの接続方法である。
【0064】図9に示すように、アッパープレート46
は、後端を左右方向にわたって断面逆U字状に成形され
た金属板であり、左右幅は、導電ブロック37の凹部3
7aの底面37bに対して短寸となっている。また、後
端縁の高さは、導電ブロック37を絶縁板44の上面に
設置したときの凹部37aの底面37bと概略同一とな
っており、逆U字部の頂点46aの高さは、導電ブロッ
ク37の上面の高さよりも低くなっている。
【0065】絶縁板44は、上面から見て、左右幅が前
後幅に対して長寸となる概略長方形をなしており、左右
幅はレーザダイオードバー3の左右幅と概略同一であ
る。また、前後幅は導電ブロック37の前後幅に対して
短寸となっている。
【0066】次に、図10により、導電ブロック37の
接続方法について説明する。図10に示すように、導電
ブロック37を前端面が下方になるように傾斜して保持
し、導電ブロック37の凹部37aにアッパープレート
46の後端縁を潜り込ませる。次に、導電ブロック37
を矢印方向に右回転して、絶縁板44の上面に設置す
る。これにより、アッパープレート46の後端縁と導電
ブロック37の凹部37aの底面37bが当接して、半
田溜り48が形成される。次に、半田溜り48に半田9
を挿入し、加熱して導電ブロックの接合を行う。
【0067】このように、後端が断面逆U字状に成形さ
れた金属板のアッパープレート46を用いることによっ
て、さらに、アッパープレートの製造コストの削減を図
ることができる。また、金属板であるから大電流を供給
することを妨げず、レーザダイオードバー3の大出力化
に対応することができる。さらに、アッパープレート4
6に可撓性を有する金属や熱処理された無酸素銅板を用
いれば、積層等により導電ブロック37に荷重が加わり
絶縁板44が圧縮されても、アッパープレート46が変
形してその変位を吸収するので、レーザダイオードバー
3に歪みが発生することはない。特に、アッパープレー
ト46は、後端が逆U字状に成形された金属板であるた
め、この性質が大きい。したがって、絶縁板44にAl
N等の剛体でなく、シリコン等の弾性体を用いることが
できる。
【0068】なお、前記実施の形態では、レーザダイオ
ードバーをサブマウントベースに接合する場合を示した
が、サブマウントベースを用いず、レーザダイオードバ
ーを直接ヒートシンクに接合することや、さらに、複数
の発光モジュールを積層することも可能である。
【0069】
【発明の効果】本発明に係る発光モジュールは、レーザ
ダイオードバーと、レーザダイオードバーに並設された
絶縁板と、レーザダイオードバーの一端面に設けられた
導電性プレートと、絶縁板に設けられ、導電性プレート
に当接する導電ブロックとを備える構成を採る。
【0070】このように、導通に金線を用いず、導電性
プレート及び導電ブロックを用いているため、構造を簡
略化することができ、耐久性が高まると共に、製造コス
トの削減を図ることができる。また、導電性プレートを
レーザダイオードバーの一端面(上面)のみに配置する
ことで、導電性プレートがレーザダイオードバーの上面
で傾いたりすることなく、均一に半田等で接合される。
これにより、大電流を供給することができ、レーザダイ
オードバーの大出力化に対応することができる。さら
に、導電ブロックを導電性プレートに当接するように絶
縁板上に配置することで、導電ブロックの絶縁板と反対
側の面に通電用電極を設置したり、複数の発光モジュー
ルを積層しても、レーザダイオードバーに圧縮力が加わ
ることを回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施の形態1に係る発光モジュールの斜視図で
ある。
【図2】図1におけるA−A線で切断した断面図であ
る。
【図3】導電ブロックの接合前の状態を示す断面図であ
る。
【図4】実施の形態2に係る発光モジュールの断面図で
ある。
【図5】実施の形態3に係る発光モジュールの断面図で
ある。
【図6】半田溶融時の状態を示す断面図である。
【図7】実施の形態4に係る発光モジュールの断面図で
ある。
【図8】アッパープレート変形前の状態を示す断面図で
ある。
【図9】実施の形態5に係る発光モジュールの断面図で
ある。
【図10】導電ブロックの接続の状態を示す断面図であ
る。
【図11】第1の従来例に係る発光モジュールの斜視図
である。
【図12】第2の従来例に係る発光モジュールの斜視図
である。
【図13】第3の従来例に係る発光モジュールの斜視図
である。
【図14】(a) レーザダイオードバーの厚さが絶縁
板の厚さよりも薄い場合の第1の接合状態を示す側面図
である。 (b) レーザダイオードバーの厚さが絶縁板の厚さよ
りも厚い場合の第1の接合状態を示す断面図である。
【図15】(a) レーザダイオードバーの厚さが絶縁
板の厚さよりも薄い場合の第2の接合状態を示す断面図
である。 (b) レーザダイオードバーの厚さが絶縁板の厚さよ
りも厚い場合の第2の接合状態を示す断面図である。
【符号の説明】
1…発光モジュール、2…サブマウントベース、3…レ
ーザーダイオードバー、4…絶縁板、5…隙間、6…ア
ッパープレート、6a…後端面、6b…傾斜面、7…導
電ブロック、7a…前端面、7b…傾斜面、8…半田溜
り、9…半田、10…発光モジュール、16…アッパー
プレート、18…半田溜り、20…発光モジュール、2
6…アッパープレート、27…導電ブロック、27a…
壁面、27b…底面、27c…切欠き部、28…半田溜
り、30…発光モジュール、36…アッパープレート、
36a…頂点、37…導電ブロック、37a…凹部、3
7b…底面、38…半田溜り、40…発光モジュール、
44…絶縁板、46…アッパープレート、46a…頂
点、48…半田溜り、111…サブマウントベース、1
12…レーザダイオードバー、113…アッパープレー
ト、113a…通電用電極設置部、121…サブマウン
トベース、122…レーザダイオードバー、123…絶
縁板、124…アッパープレート、124a…通電用電
極設置部、125…金線、131…サブマウントベー
ス、132…レーザダイオードバー、133…絶縁板、
134…アッパープレート、134a…通電用電極設置
部。

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 レーザダイオードバーと、 前記レーザダイオードバーに並設された絶縁板と、 前記レーザダイオードバーの一端面に設けられた導電性
    プレートと、 前記絶縁板に設けられ、前記導電性プレートに当接する
    導電ブロックとを備えることを特徴とする発光モジュー
    ル。
  2. 【請求項2】 レーザダイオードバーと、 絶縁板と、 前記レーザダイオードバー及び前記絶縁板が載置される
    サブマウントベースと、 前記レーザダイオードバーの前記サブマウントベースと
    反対側の面に設けられた導電性プレートと、 前記絶縁板の前記サブマウントベースと反対側の面に設
    けられ、前記導電性プレートに当接する導電ブロックと
    を備え、 前記導電ブロックの前記サブマウントベースと反対側の
    端部から前記サブマウントベースまでの距離は、前記導
    電性プレートの前記サブマウントベースと反対側の端部
    から前記サブマウントベースまでの距離よりも大きいこ
    とを特徴とする発光モジュール。
  3. 【請求項3】 前記導電性プレートと前記導電ブロック
    とが当接する部位に溝が形成されるように、前記導電性
    プレート及び前記導電ブロックの少なくとも一方に、傾
    斜面が設けられていることを特徴とする請求項1又は請
    求項2記載の発光モジュール。
  4. 【請求項4】 前記導電性プレートは、一端が前記レー
    ザダイオードバーを有する面と反対の方向に折れ曲がっ
    た曲折部を備え、 前記導電ブロックは、前記導電性プレートの曲折部と当
    接する部位に傾斜面を備えることを特徴とする請求項1
    又は請求項2記載の発光モジュール。
  5. 【請求項5】 前記導電ブロックは、前記導電性プレー
    トと当接する部位に断面がL字状の開口部を備えている
    ことを特徴とする請求項1又は請求項2記載の発光モジ
    ュール。
  6. 【請求項6】 前記導電性プレートは、一端に断面が逆
    U字状の湾曲部を備え、 前記導電ブロックは、前記絶縁板と反対側の面に凹部を
    備え、 前記湾曲部の端部と前記凹部とが当接することを特徴と
    する請求項1又は請求項2記載の発光モジュール。
  7. 【請求項7】 レーザダイオードバーと絶縁板とを並設
    する工程と、 前記レーザダイオードバーの一端面に導電性プレートを
    設置する工程と、 前記導電性プレートに当接するように導電ブロックを前
    記絶縁板に設ける工程とを含むことを特徴とする発光モ
    ジュールの組み立て方法。
  8. 【請求項8】 前記レーザダイオードバー及び前記絶縁
    板を、サブマウントベース上に設ける工程を含むことを
    特徴とする請求項7記載の発光モジュールの組み立て方
    法。
  9. 【請求項9】 前記導電性プレートと前記導電ブロック
    とが当接する部位に溝が形成されるように、前記導電性
    プレート及び前記導電ブロックの少なくとも一方に、傾
    斜面を設ける工程を含むことを特徴とする請求項7又は
    請求項8記載の発光モジュールの組み立て方法。
  10. 【請求項10】 前記導電性プレートの一端に、前記レ
    ーザダイオードバーを有する面と反対の方向に折れ曲が
    る曲折部を設ける工程と、 前記導電ブロックの前記導電性プレートの曲折部と当接
    する部位に、傾斜面を設ける工程とを含むことを特徴と
    する請求項7又は請求項8記載の発光モジュールの組み
    立て方法。
  11. 【請求項11】 前記導電ブロックの前記導電性プレー
    トと当接する部位に断面がL字状の開口部を設ける工程
    を含むことを特徴とする請求項7又は請求項8記載の発
    光モジュールの組み立て方法。
  12. 【請求項12】 前記導電性プレートの一端に、断面が
    逆U字状の湾曲部を設ける工程と、 前記導電ブロックの前記絶縁板と反対側の面に凹部を設
    ける工程と、 前記湾曲部の端部と前記凹部とを係合させる工程とを含
    むことを特徴とする請求項7又は請求項8記載の発光モ
    ジュールの組み立て方法。
  13. 【請求項13】 前記湾曲部の端部と前記凹部とを係合
    させる工程は、 前記導電ブロックを前記絶縁板上に設置した後、湾曲部
    を凹部方向に加圧する工程、又は前記凹部を前記湾曲部
    の端部に当接させた後、前記導電ブロックを前記絶縁板
    上に設置する工程のいずれか一方を含むことを特徴とす
    る請求項12記載の発光モジュールの組み立て方法。
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